IntelSensWijzer
Algemene procescontrole
Inhoud
- Welke online metingen worden gebruikt?
- Regelstrategieën
- Economische analyse
- Toepassingen
De aanwezige micro-organismen in een aerobe waterzuivering groeien optimaal bij een bepaalde pH en temperatuur. Meestal wordt er gestreefd naar een pH-waarde tussen 6 en 8, buiten deze zone zal de afbraakcapaciteit mogelijk dalen. Daarnaast is de afbraaksnelheid recht evenredig met de temperatuur (wet van Arrhenius: k = A e-EA/RT).
Welke online metingen worden gebruikt?
De pH en temperatuur worden gecombineerd gemeten via potentiometrie.
Regelstrategieën
pH-correctie
Een pH-correctie gebeurt door een manuele of automatische zuur-base dosering. Echter, meestal is een pH-correctie in een aerobe zuivering niet nodig, aangezien de pH er relatief constant blijft door het bufferend vermogen van de reactor.
Temperatuur controle
In de wintermaanden neemt de afbraaksnelheid af door een verlaagde temperatuur van het afvalwater. Externe toevoer van warmte kan in dit geval nodig zijn om het afbraakrendement voldoende hoog te houden. Het nitrificatieproces is het meest temperatuurgevoelig. Een temperatuur controle is niet nodig bij bedrijven die het hele jaar door dezelfde watertemperatuur hebben, bijvoorbeeld door voorafgaande kookprocessen in de productie.
Regelstrategieën
Kosten
De investerings- en operationele kost van een pH- en temperatuursensor is beperkt , weergegeven in Tabel 1.
Tabel 1: Investerings- en operationele kost voor pH/t°-sensor. (indicatieve waarden in september 2018!).
| Online meting | pH/t° |
| CAPEX (€) | 250 – 500* |
| OPEX (€/jaar) | 0 – 1 000** |
| Totale kost over 8 jaar | 250 – 8 500 |
*excl. kabel, transmitter, bevestigingsarmatuur en software integratie, reken hiervoor een extra € 1 000 – € 3 000
**afhankelijk van de procescondities
Baten
De processtabiliteit, de afbraaksnelheid- en het rendement worden in de eerste plaats bepaald door de pH en temperatuur.
Regelstrategieën
Ervaringen IntelSens
Van de bezochte zuiveringsinstallaties was 70% uitgerust met een pH-sensor. In het totaal waren er 96 pH-sensoren geïnstalleerd, waarvan 29% op het influent, 55% in de biologische reactor en 16% op het effluent. Een overzicht van de sensorlocaties en de controlestrategieën wordt weergegeven in Figuur 1. Zo’n 20% van de sensoren die geplaatst zijn op het influent worden gebruikt voor een automatische controle, van de sensoren in de aerobe tanks en op het effluent is dit resp. slechts 11% en 1%. Operatoren rapporteerden dat een pH-controle meestal niet nodig was door de kleine pH-variaties in aerobe tanks, vandaar dat het grootste gedeelte sensoren enkel gebruikt wordt voor opvolging (45% van alle sensoren).
Case
Een voedingsproducent heeft een zure en een neutrale stroom. De debieten van de inkomende stromen worden zo geregeld dat de pH in het mengvat 2,4 is. Het afvalwater wordt vervolgens opgevangen in een tank waarna het gekoeld wordt en in een neutralisatietank wordt verzameld. Hier ondergaat het een pH-correctie via de toevoeging van kalk, zodat de pH er een maximale waarde van 7,6 bereikt. Daarna wordt het afvalwater verder behandeld in een fysico-chemische en een aerobe zuivering. In de buffertank voor de aerobe zuivering wordt er natriumloog toegevoegd om de pH naar 8 te brengen.